P300通过Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路抑制脊柱侧凸大鼠的椎间盘退变

摘要

目的 探讨组蛋白乙酰化转移酶P300对脊柱侧凸大鼠的椎间盘髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)退变的影响和潜在调控机制。方法 培养椎间盘NPCs,将NPCs分为4组:无处理组(对照组)、10μg/L白细胞介素1β (interleukin-1β, IL-1β)诱导NPCs退变组(IL-1β组)、 10μg/L IL-1β联合15 mg/L P300处理组(IL-1β+P300组)和15 mg/L P300单独处理组(P300组)。CCK-8法检测细胞增殖活力。酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测肿瘤坏死因子α (TNF-α)和白细胞介素6 (IL-6)的水平。流式细胞术检测细胞凋亡。蛋白质印迹法检测细胞中性别决定区Y框蛋白9 (sex determining region Y-box 9, SOX9)、胶原蛋白Ⅱ(collagen typeⅡ, COL-Ⅱ)、基质金属蛋白酶13 (matrix metalloproteinase-13, MMP-13)、金属蛋白酶ADAMTS (A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs)-5、核因子κB-α抑制蛋白(IκBα)、磷酸化的IκBα (p-IκBα)、磷酸化的NF-κB P65 (p-P65)以及核转录因子红系2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)和血红素加氧酶-1 (heme oxygenase-1, HO-1)的表达。另外,将40只成年SPF级雌性SD大鼠分为假手术组、脊柱侧凸组、脊柱侧凸+P300组、脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组。其中脊柱侧凸组用手术去除大鼠的双上肢及尾部。脊柱侧凸+P300组建模后静脉注射P300 [15 mg/(kg·d), 30 d]。脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组建模后静脉注射P300 [15 mg/(kg·d), 30 d]和Nrf2的抑制剂Nrf2-IN-3 [23.5 mg/(kg·d), 30 d]。30 d后取T12～L1段椎间盘髓核组织,用蛋白质印迹法检测组织中SOX9、 COL-Ⅱ、 MMP-13、 ADAMTS-5的表达。结果 与对照组比较, IL-1β组的细胞活力降低,但细胞凋亡增加, TNF-α、 IL-6、 MMP-13、 ADAMTS-5、 p-P65、 pIκBα的表达水平上调, SOX9、 COL-Ⅱ、 IκBα、 Nrf2、 HO-1的表达水平下调(P_均<0.05)。而与IL-1β组比较, IL-1β+P300组的细胞活力增加,细胞凋亡减少, TNF-α、 IL-6、 MMP-13、 ADAMTS-5、 p-P65、 pIκBα的表达水平下调, SOX9、 COL-Ⅱ、 IκBα、 Nrf2、 HO-1的表达水平上调(P_均<0.05)。与假手术组比较,脊柱侧凸组的SOX9和COL-Ⅱ表达水平减少,而MMP-13和ADAMTS-5的表达增加(P_均<0.05),与脊柱侧凸组比较,脊柱侧凸+P300组的SOX9和COL-Ⅱ表达水平增加,而MMP-13和ADAMTS-5的表达减少(P_均<0.05)。与脊柱侧凸+P300组比较,脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组中的SOX9和COL-Ⅱ表达水平减少,而MMP-13和ADAMTS-5的表达增加(P_均<0.05)。结论 P300通过调控Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路抑制脊柱侧凸大鼠的椎间盘退变。

关键词

P300 / Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路 / 脊柱侧凸 / 大鼠 / 椎间盘退变